专题 中考声学计算题
类型1：声与光的问题
这类计算，关键是抓住声与光运动的路程s相同，所用的时间t不同，但由于光速远远大于声速，且日常问题涉及的路程不长。因此，光传播所用的时间常可忽略不计，故声传播所用时间近似等于看到光后与听到声音的时间间隔即 （V是声音传播速度）。
【例题1】（2019安徽省）如图，水面上两船相距15km，实验员在一条船上敲响水里的一口钟，同时点燃船上的火药使其发光；另一条船上的实验员在看到火药发光后10s，通过水里的听音器听到了水下的钟声。根据这些数据计算声音在水中传播的速度为________m/s。
【答案】 1500
【解析】由题意可知，看到火药发光，经过10s听到钟声，可近似认为声音在水中传播15km用的时间为t＝10s，
声音在水中传播的速度为：＝15000m/10s＝1500m/s。
【例题2】（2017河北）某人看见闪电经过5s才听到雷声，那么，打雷处到这个人的距离约为_______m。
【答案】1700m
【解析】闪电发声和打雷处在一个位置。闪电以光速传播，传播时间忽略不计。近似认为看见闪电处就是打雷处到这个人的距离。所以
S=vt=340m/s×5s/2=1700m
类型2：声音在不同介质中传播的计算问题
此类计算首先要明确声音在两种不同介质中通过相同路程L所用的时间不同，声音在介质1中传播快（设速度 V1），所用时间t 1少，声音在介质2中传播慢（设速度V2），所用时间 t2多，两次听到的时间间隔△t= t2-t 1 即△t=
【例题3】为了测定声音在钢中的传播速度，取一长L＝664米的钢轨，在其一端用铁锤沿钢轨方向敲击一下，在另一端听到两次声音，记录指出两次响声相隔时间t＝1.87s，如果当时声音在空气中的速度为332m/s，求声音在钢轨中的传播速度。
【答案】5107.7m/s
【解析】L＝664m △光速汽车t=t＝1.87s V2= V空气=332m/s 求V1=V钢=？
声音在空气中的传播的时间=664m/332m/s=2s
声音在钢轨中的传播的时间=
根据题意有：
△t=
代入数据得1.87s =2s-
V1=5107.7m/s
【例题4】我们知道：声音在不同的介质中的传播速度不同。阅读下表中列举的一些介质中的声速，回答问题。
（1）声音在不同介质中的传播速度有什么规律？（写出两条）
（2）在长884m的金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音。两声下隔2.43s，声音在金属管中的传播速度是多大？该金属可能是由什么材料制成的？（气温约为15 oC）
【答案】（1）见解析（2）5200m/s 铁
【解析】（1）一般的声音在不同种介质中传播速度不同；声音在同种介质中传播速度与温度有关。一般的声音在固体传播比在液体和气体中传播的速度快。
（2）
884m/340m/s -884m/V2=2.43s
V2= 5200m/s
查表可知该金属可能是铁材料制成的。
类型3：回声问题的计算
这一类问题，一定要注意产生回声时，声运动的路程是声源发声时（声源不动）距障碍物距离的二倍，从声源到听到回声所用时间为 t，声速为v, 则声源发声时（声源不动）距障碍物距离。
对于此类较复杂的问题，是发声体或反射体在运动，这时除考虑声音往返的路程外，还应注意声物运动的时间相同。解题时应先画一草图，把声音传播与物体运动情况勾画起来，然后根据图形分析它所运动的路程、时间，再出结合点，列出关系式，最后求解。
【例题5】（2017新疆）人对着山崖喊话，经过t=2s后听到回声，喊话人到山崖的直线距离是（ ）
A. 680m B. 340m C. 170m D. 17m
【答案】B
【解析】声速为v=340m/s ，t=2s
根据S=vt/2得：
S=vt/2=340m/s×2s/2=340m
【例题6】（经典题）汽车以15ｍ/ｓ的速度向对面高山驶去，在司机鸣笛后4ｓ听到了回声，求听到回声时，汽车距高山多远？(声音在空气中传播速度为340ｍ/ｓ)
【答案】汽车距高山650ｍ．
【解析】遇到这样的问题可借助示意图分析汽车运动与声音传播的过程，如图所示，汽车在A鸣笛，经过4ｓ听到回声，声音从A B C B,传播距离为:
在声音传播的同时，汽车从A点向前行驶4s到B点，汽车运动的距离为：
这里的s1=s2+2sBC（一定根据所画图看清楚）
司机听到回声时距离高山的距离为sBC
2sBC=S1 -S2 =1360m-60m=1300m
所以sBC=650 m
类型4：求解发声频率的计算问题
利用周期与频率的关系T=1/f解决。
用T表示物体振动的周期，单位是s，f表示频率，单位是Hz。
【例题7】（选自教材习题）某种昆虫靠翅膀的振动发声，如果这种昆虫的翅在2s内做了700次振动，频率是多少？人类能听到吗？
【答案】350Hz。能。
【解析】昆虫的翅在2s内做了700次振动，则昆虫的翅在1s内做了350次振动.
由于物体在1s时间内完成全振动的次数，叫做频率。
所以昆虫振动频率f=350Hz
人类听觉范围是20Hz——20000Hz，而昆虫振动频率f=350Hz在人类听觉范围内，所以能听到这种昆虫发声。
一、选择题
1.(207新疆)科学家在南极洲发现一个陨石凹坑，形状如圆形平底锅，如图所示．一科学家在圆心A点大喊一声，经过6s听到回声．设空气中声速为340m/s，圆形凹坑的直径为（ ）
A．510m B．1020m C．2040m D．4080m
【答案】C
【解析】直径为S=vt=340m/s×6s=2040m
2.（2018湖南常州）寄生蝇一旦听到蟋蟀发声，就能凭听觉确定其位置，将卵产于寄主体表，幼虫孵出后就钻入寄主体内吞食其身体．寄生蝇一旦听到捕食者蝙蝠发声，就立刻逃逸．蟋蟀发声频率是5.0×103Hz．蝙蝠发声频率是1.25×105Hz．林区需要吸引寄生蝇杀灭害虫；养蚕中心需要驱赶寄生蝇以保护蚕宝宝．已知物体完成1次全振动所需要的时间叫做周期。林区和养蚕中心需要设置声源的振动周期分别为 （ ）
A．5×10-3s 1.25×10-5s B．1.25×10-5s 5×10-3s
C．2×10-4s 8×10-6s D．8×10-6s 2×10-4s
【答案】C
【解析】T=1/f
对于林区需要吸引寄生蝇杀灭害虫，f=5.0×103Hz,则周期T=2×10-4s；
对于养蚕中心需要驱赶寄生蝇以保护蚕宝宝，f=1.25×105Hz,则周期T=8×10-6s
二、填空题
3.（2018河南开封模拟题）下表是某些介质中的声速v
（1）分析表格的信息，推断声速大小可能跟哪些因素有关？（只须写出两种）依据是什么？
________________________，_________________________________；
________________________，_________________________________。
（2）设海水温度为25℃，在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过2s后收到回波，根据公式，计算出海水深度为_____________
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